Điện giật là trường hợp thường xuyên xảy ra, mức độ nguy hiểm của nó đối với con người cực kỳ cao. Hãy cùng Beeteco tìm hiểu các yếu tố gây nên sự nguy hiểm khi bị điện giật nhé!
Mức điện áp
Hầu hết các cú sốc điện xảy ra ở mức điện áp 100 – 400V vì nó đủ cao để tạo ra một dòng điện đáng kể trong cơ thể và có thể làm cho các cơ co lại. Khi điện áp cao hơn, trong phạm vi kilovolt, thậm chí còn gây chết người hơn vì nó gây ra dòng điện cao đi qua người, nhưng việc tiếp cận với điện áp này thường bị hạn chế đối với những người chuyên nghiệp như thợ điện. Người dân thường ít khi tiếp xúc với dây điện cao thế, trừ khi dây bị rơi xuống, người trèo lên vật cao chạm vào dây dẫn, … Do đó, số người chết vì điện áp cao ít hơn nhiều so với điện áp thấp .
Khi một người chạm vào dây điện cao thế, các cơn co thắt cơ dữ dội không tự chủ có thể đẩy người đó ra khỏi mối nguy hiểm. Tuy nhiên, có thể khiến người bị rơi từ độ cao của đường dây điện xuống đất.
Lượng điện đi qua cơ thể
Trái với suy nghĩ của nhiều người, chính dòng điện chứ không phải điện áp mới là nguyên nhân gây ra cái chết. Tuy nhiên, dòng điện là một hàm của điện áp và trở kháng của cơ thể như được mô tả bởi định luật Ohm. Dòng điện có thể cản trở hoạt động bình thường của tim và phổi khiến tim đập lệch nhịp và phổi hoạt động không bình thường. Hơn nữa, dòng điện đi qua các mô sinh ra nhiệt lượng, đây là một dạng năng lượng tỷ lệ với bình phương của dòng điện. Năng lượng nhiệt E này có thể làm tổn thương vĩnh viễn các mô và cơ quan trong cơ thể
E = I² Rt
Trong đó:
- I = là dòng điện trong cơ thể
- R = là điện trở của cơ thể
- T = là khoảng thời gian của dòng điện
Sức đề kháng của cơ thể
Điện trở của cơ thể càng cao thì cường độ dòng điện chạy qua người càng giảm. Sức đề kháng của cơ thể rất phi tuyến tính và là một chức năng của một số yếu tố như tình trạng hydrat hóa của cơ thể, tình trạng da và nồng độ chất béo.
Ví dụ, điện trở của cơ thể có thể nằm trong khoảng từ 100 Ω đến 1 MΩ tùy thuộc vào tình trạng da của người đó. Da khô có xu hướng có sức đề kháng cao hơn và mồ hôi có xu hướng giảm sức đề kháng. Thần kinh, động mạch và cơ có sức đề kháng thấp trong khi xương, mỡ và gân có sức đề kháng tương đối cao. IEEE đã thiết lập các phạm vi cho điện trở của cơ thể được thể hiện trong Bảng 1. Những con số này có thể được sử dụng để ước tính gần đúng dòng điện qua cơ thể. Tuy nhiên, sự thay đổi về sức đề kháng của cơ thể người có thể làm cho kết quả không chính xác đối với những người có sức đề kháng cơ thể nằm ngoài phạm vi quy định.
Do điện trở của con người có phạm vi rộng, khó có thể phân tích độ an toàn điện cho một cá nhân cụ thể. Thay vào đó, cộng đồng đã quyết định sử dụng các giá trị chung cho sức đề kháng của cơ thể. Các giá trị này được thể hiện trong Bảng 2. 1000 Ω giữa hai tay hoặc hai chân là một con số tốt để sử dụng.
Đường đi của dòng điện bên trong cơ thể
Dòng điện đi qua da không có hại bằng dòng điện đi qua các cơ quan quan trọng. Các dòng điện gây tử vong thường đi qua tim, phổi và não. Chỉ 10 μA đi trực tiếp vào tim có thể gây ngừng tim. Ở dòng điện thấp hơn, cơ tim có thể đập lệch nhịp, dẫn đến lượng máu không đủ bơm khắp cơ thể. Dòng điện trong tủy sống cũng có thể làm thay đổi cơ chế kiểm soát hô hấp.
Thời gian của cú sốc điện
Thời gian sốc điện càng lâu thì khả năng tử vong càng cao. Điều này là do các cơ quan nhạy cảm như tim và phổi cuối cùng sẽ ngừng hoạt động và nhiệt lượng gia tăng bên trong cơ thể có thể làm hỏng cơ vĩnh viễn. Hãy nhớ rằng khi dòng điện vượt quá ngưỡng cho phép, người đó không có khả năng thả tay khỏi dây và thời gian bị giật kéo dài do đó.
Charles Dalziel đã thực hiện nghiên cứu về mối quan hệ giữa thời gian và dòng điện đối với các cú sốc chính. Ông và các nhà nghiên cứu khác đã thu được kết quả của mình bằng cách thử nghiệm trên động vật có trọng lượng và kích thước cơ quan tương tự như con người. Mặc dù không thể kết luận, dữ liệu của các thử nghiệm này là thông tin tốt nhất có sẵn cho đến nay. Dựa trên những nghiên cứu này, Dalziel đã phát triển công thức thời gian dòng điện thực nghiệm cho rung thất (VF) sau đây
Trong đó:
- I = là dòng điện tính bằng mA gây ra VF
- T = là khoảng thời gian của dòng điện tính bằng giây
- K là hằng số phụ thuộc vào khối lượng của đối tượng thử nghiệm: đối với người có trọng lượng dưới 70 kg. (154lb), K = 116; và đối với người nặng hơn 70kg, K = 157 Hình 1 là đồ thị của công thức Dalziel. Như được thấy trong hình, mất một thời gian rất ngắn để gây ra rung thất Ví dụ, nếu dòng điện khoảng 80 mA, mất khoảng 4 giây để giết một người trên 70kg, trong khi một người nặng dưới 70kg có thể sống sót chỉ trong 2 giây Trong cả hai trường hợp, thời gian tồn tại là rất ngắn đối với một dòng điện nhỏ như vậy.
Tần suất của nguồn
Tần suất tác động đến con người có thể được chia thành hai loại:
- Tần số không ion hóa (0–100 PHz), bao gồm tần số đường dây điện, tần số vô tuyến, vi sóng và hồng ngoại.
- Tần số ion hóa (> 100 PHz), bao gồm tia X và tia gamma.
Từ quan điểm an toàn điện, chúng tôi đang tập trung vào mức thấp nhất của các tần số không ion hóa (lên đến 10kHz) Trong phạm vi này, nghiên cứu chỉ ra rằng mức cho phép gần như là một hàm parabol đối với tần số như được thể hiện trong Hình 2. Thật không may, ở tần số 50–60 Hz, con người rất dễ bị điện giật. Ở mức DC hoặc dải tần số cao (3–10 kHz), khả năng chịu đựng của chúng ta là tương đối cao.
Điện trở nối đất
Nếu một người chạm vào một vật dẫn đang được cấp điện và đứng trên vật liệu cách điện thì cường độ dòng điện qua người đó không đáng kể. Tuy nhiên, nếu anh ta đang đứng trên mặt đất với đôi chân trần, một dòng điện sẽ đi qua cơ thể anh ta trên đường xuống đất. Độ lớn của dòng điện này phụ thuộc vào các điện trở trong hệ thống cũng như điện trở của cơ thể một người và điện trở đất dưới chân của người đó.
Beeteco – Nhà phân phối thiết bị điện công nghiệp hàng đầu tại Việt Nam
Beeteco là kênh thương mại điện tử của Công ty Cổ phần Hạo Phương chuyên phân phối và thương mại các thiết bị điện công nghiệp của nhiều thương hiệu uy tín trên thế giới. Với hơn 17 năm kinh nghiệm trong việc phân phối thiết bị điện công nghiệp, chúng tôi tự tin đáp ứng được hết mọi nhu cầu của khách hàng và cam kết:
- Cung cấp sản phẩm chất lượng đạt tiêu chuẩn chất lượng ISO 9001:2015 về phân phối các thiết bị điện công nghiệp.
- Dịch vụ hỗ trợ lắp đặt, bảo hành, bảo trì tốt nhất thị trường.
- Sẵn sàng tư vấn, hỗ trợ, giải đáp thắc mắc của khách hàng 24/7.
- Chính sách hậu mãi đa dạng, giúp khách hàng an tâm khi sử dụng.
